Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert den Transregio-Sonderforschungsbereich (SFB/TRR) „Spin+X – Spin in seiner kollektiven Umgebung“ für weitere vier Jahre mit elf Millionen Euro. Koordiniert wird er an der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU), beteiligt ist auch die Johannes Gutenberg-Universität Mainz. Ein Forscherteam aus Physik und Chemie widmet sich grundlegenden Spin-Phänomenen. Dabei handelt es sich um quantenmechanische Erscheinungen, die die Ausprägung magnetischer Eigenschaften in verschiedenen Materialien ermöglichen. Ziel ist es, diese Erkenntnisse in praxisrelevante Anwendungen zu überführen, etwa in Bauteile für Speicherchips.

Dass wir heute in der Lage sind, Musik und Videos trotz immenser Datenmengen zu streamen, oder dass Autos dank Antiblockiersystem sicher bremsen, verdanken wir den stetigen Fortschritten in der Spin-Forschung. Die Erkenntnisse aus dieser Forschungsrichtung fließen bereits seit vielen Jahren kontinuierlich in die Entwicklung neuer Technologien ein. Ein weiteres Beispiel ist die prägende Rolle, die die Spin-Forschung seit den Anfängen des Computerzeitalters bei der Entwicklung von Festplatten spielt, und wie sie heute die Evolution moderner magnetischer Speicherchips und Sensoren beeinflusst.

Der Begriff „Spin“ bezeichnet in Fachkreisen den Eigendrehimpuls eines Quantenteilchens, sei es ein Elektron oder Proton, wie Professor Dr. Martin Aeschlimann, Sprecher des Sonderforschungsbereichs (SFB) an der RPTU in Kaiserslautern, erläutert: „Der Spin ist ein rein quantenmechanisches Phänomen und bildet die Grundlage für alle magnetischen Erscheinungen.“ Diese Erkenntnis gewinnt besonders an Bedeutung, wenn es um die schnelle und effiziente Speicherung großer Datenmengen geht, sowie bei der Entwicklung fortschrittlicher magnetischer Sensoren, die in Mobilgeräten und Fahrzeugen Verwendung finden.

Das Forschungsteam in Kaiserslautern und Mainz widmet sich in seiner Arbeit der gesamten Bandbreite der Spin-Forschung. Dies umfasst ein Spektrum von grundlegenden physikalischen Fragestellungen bis hin zu funktionalen und technologisch ausgerichteten Projekten. Ein Beispiel hierfür ist die Entwicklung innovativer Bauteile, die Spinwellen als Übertragungsträger nutzen, um Daten zu transferieren.

Ein weiterer zentraler Fokus des Sonderforschungsbereichs liegt auf der Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses. Das integrierte „Spin+X-Graduiertenkolleg“ ermöglicht jungen Forscherinnen und Forschern eine umfassende Ausbildung sowohl in ihrem Fachgebiet als auch interdisziplinär. Diese Möglichkeit zur Ausbildung wird durch die enge Zusammenarbeit der verschiedenen Arbeitsgruppen an beiden Standorten ermöglicht.

In der dritten Förderperiode liegt ein besonderes Augenmerk auf der Aufbereitung und Speicherung von Forschungsdaten gemäß den FAIR-Prinzipien, die für Findbarkeit, Zugänglichkeit, Interoperabilität und Wiederverwendbarkeit stehen. Ein eigenes Teilprojekt wird sich dieser Thematik widmen. In enger Kooperation mit dem FAIRmat Konsortium der NFDI (Nationale Forschungsdateninfrastruktur) sollen die Ergebnisse der „Spin+X“-Forschung der Wissenschaftsgemeinschaft und künftigen Forschungsprojekten in diesem Bereich zugänglich gemacht werden.

Der Transregio-Sonderforschungsbereich „Spin+X – Spin in seiner kollektiven Umgebung“ wurde erstmals 2016 bewilligt. Er befindet sich derzeit in seiner zweiten Förderperiode (2020 bis Ende 2023). Die dritte Phase des Projekts startet im Januar 2024.

„Das ist ein großartiger Erfolg für die Spin-Forschung in Rheinland-Pfalz. Ich gratuliere allen Beteiligten in Kaiserslautern und Mainz“, sagt Professor Dr. Werner Thiel, Vizepräsident für Forschung der RPTU in Kaiserslautern. „An der RPTU in Kaiserslautern bündeln wir die Arbeiten zur Spin-Forschung in einem eigenen Forschungsgebäude, dem Laboratory for Advanced Spin Engineering, kurz LASE. Hier gehen Forscherinnen und Forscher Spin-Phänomenen fächerübergreifend auf den Grund und legen damit den Grundstein für künftige Schlüsseltechnologien.“

Der Sonderforschungsbereich ist an beiden Standorten fest in die Forschungsinitiative des Landes Rheinland-Pfalz eingebunden. Diese Initiative verfolgt das Ziel, Spitzenforschung zu fördern und den Universitäten die Möglichkeit zur Profilbildung zu bieten.

Über Sonderforschungsbereiche der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG)
Sonderforschungsbereiche sind langfristige, auf die Dauer von bis zu zwölf Jahren angelegte Forschungseinrichtungen der Hochschulen, in denen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Rahmen eines fächerübergreifenden Forschungsprogramms zusammenarbeiten.

Sie ermöglichen die Bearbeitung innovativer, anspruchsvoller, aufwendiger und langfristig konzipierter Forschungsvorhaben durch Koordination und Konzentration von Personen und Ressourcen in den antragstellenden Hochschulen. Damit dienen sie der institutionellen Schwerpunkt- und Strukturbildung.

Der SFB/Transregio (TRR) wird von zwei oder drei Hochschulen gemeinsam beantragt und getragen. Er ermöglicht eine enge Kooperation zwischen diesen Hochschulen und den dort Forschenden einschließlich einer gemeinsamen Nutzung der Ressourcen. Die Beiträge der antragstellenden Hochschulpartner sind für das gemeinsame Forschungsziel essentiell, komplementär und synergetisch.
Mehr unter: www.dfg.de/foerderung/programme/koordinierte_programme/sfb/

Fragen beantworten:
Dr.-Ing. Aneta Daxinger und Dr. Matthias Klein
Geschäftsführung SFB/TRR Spin+X
Tel.: 0631 205-3576
E-Mail: spin_gf[at]uni-kl.de